Методы получения металлического ниобия

Методы получения металлического ниобия [c.175]

Как было уже сказано, хлориды алюминия, железа, ниобия и тантала образуют с хлоридами щелочных металлов более или менее прочные соединения при сравнительно невысоких температурах, и это свойство может быть использовано для промышленной очистки четыреххлористого титана от примесей этих хлоридов. Изучение взаимодействия безводного четыреххлористого титана с хлоридами щелочных металлов и термической устойчивости образующихся при этом соединений важно еще и потому, что электролиз хлоридов титана в расплаве хлористых и фтористых солей щелочных металлов является одним их перспективных методов получения металлического титана. [c.173]

Получение компактного металлического ниобия осуществляется методами порошковой металлургии и плавки в дуговых электропечах или в печах с электронно-лучевым нагревом. [c.553]

Изучение взаимодействия хлоридов титана, ниобия, тантала, алюминия, железа и других металлов с хлоридами щелочных металлов представляет интерес не только для разработки методов очистки четыреххлористого титана от примесей, но и для других целей. В последнее время соединения, образуемые хлоридами ниобия, тантала, титана, циркония и некоторых других металлов с хлоридами щелочных металлов, привлекают внимание исследователей, стремящихся использовать эти соединения для получения металлов электролизом. Электролиз перечисленных хлоридов в расплаве хлористых и фтористых солей щелочных металлов считают в настоящее время одним из перспективных методов получения этих элементов в металлическом состоянии. Для изучения процессов, происходящих в расплаве, необходимо знать термическую устойчивость этих соединений и некоторые термодинамические величины. [c.155]

Один из распространенных методов получения ниобия — метод восстановления фторониобата калия металлическим натрием [c.248]

Металлический ниобий может быть получен также термическим разложением пентахлорида ниобия или иодида ниобия методом, аналогичным методу А. ван Аркеля. Производство металлического ниобия осуществляют также путем электролиза пятиокиси из расплавленной ванны (смесь фторониобата калия, фторида и хлорида калия). [c.248]

В 50—60-х годах нашего столетия были предприняты попытки получить в водных средах гидриды меди, титана, ниобия. При действии кислот (НС1, НР) на металлические порошки титана и ниобия образуются гидриды этих металлов переменного состава. В настоящее время такой метод получения гидридов незаслуженно забыт. [c.99]

Единственно известные фториды ниобия и тантала — летучие пентафториды — образуются при прямом фторировании элементов или же в результате реакции между фтористым водородом и соответствующими пентахлоридами. Наиболее важными из этих соединений являются фторотанталаты и фторооксиниобаты калия они резко различаются по своей растворимости, что служит основой метода разделения тантала и ниобия. Фторотанталат калия применяется также для получения металлического тантала. [c.48]

Кроме алюминия, методом электролиза расплавов получают натрий, магний, литий, калий, кальций, барий, а также порошки чистых тугоплавких металлов вольфрама, молибдена, ванадия, титана, циркония, тантала, ниобия, которые необходимы для получения сверхпрочных сплавов. Без этих сплавов, в частности, невозможно было бы построить космические корабли. Электролизом расплавов иолучают бериллий и чистый металлический торий, используемые в атомной промышленности. [c.33]

С [27]. Температура рекристаллизации ниобия электроннолучевой плавки, полученного из метала промышленной чистоты, примерно на 100° С выше, чем иодидного ниобия. Температура рекристаллизации металла промышленной чистоты, полученного методом порошковой металлургии, не ниже 1130° С. Более высокая температура рекристаллизации металла дуговой плавки, и особенно спеченного, обусловлена большим содержанием газовых и металлических примесей. Например, кислород повышает температуру рекристаллизации ниобия, деформированного на 60%, с 940 до 1025° С при содержании 0,11% и до 1125° С при содержании 0,29% [23]. [c.253]

Кроме урана, тория и плутония, находящихся в виде химических соединений или в металлическом состоянии, твэлы могут включать в себя большое число неделящихся материалов, таких, как нержавеющая сталь, нихром, алюминий, магний, цирконий, бериллий, титан, никель, хром, медь, кремний, ниобий, молибден и их сплавы. Последние могут применяться в смеси с делящимися материалами в качестве наполнителя в виде сплавов, соединений, полученных методом порошковой металлургии, или в виде механических смесей, или же как материал оболочки для защиты твэла от коррозии и сохранения продуктов деления. [c.421]

В табл. 2 слева приведены данные, полученные около тридцати лет назад, а справа — величины, вычисленные из современных данных. Как видно из таблицы, при применении обычных методов очистки только в редких случаях можно превзойти четвертую степень чистоты. При просмотре современной литературы складывается впечатление, что очень трудно значительно перейти эту границу, достигнутую главным образом уже двадцать лет назад. За последние двадцать лет наибольшие успехи достигнуты при применении уже упомянутого метода без дальнейшей очистки однако теперь научились получать чистые металлы в больших масштабах, в то время как раньше их могли получать только в малых количествах. Проблема сплавления металлических порошков без загрязнения материалом тигля была решена таким образом, что спрессованный образец плавили в электрической дуге и металл по каплям выливали на охлаждаемое металлическое основание. С развитием техники высокого вакуума удалось усовершенствовать и высокотемпературную обработку. Это особенно важно для получения молибдена, вольфрама, ниобия и тантала. Большинство имеющихся в [c.348]

Основные промышленные методы получения металлического ниобия— алюмииотермический, натриетермический, карботермический. [c.315]

В связи с необходимостью получения металлических ниобия и тантала высокой чистоты возник интерес к их йодидам (йодидный метод получения металлов см. ниже), Д, М. Чижиков и А. М. Гринько [364] показали, что в зависимости от способа получения могут образовываться йодиды разного состава при пропускании паров йода над раскаленным компактным ниобием образуются NbJs, NbJi, NbJs,2. По-видимому, образуется твердый раствор йодидов различного состава. При нагревании этого продукта выделяется свободный йод, а затем, при температуре около 600—-630° С, происходит возгонка йодидов ниобия и диспропорционирование с выделением металла при температуре 700° С, [c.146]

Для получения металлического ниобия. пользуются металлическим натрием, восстанавливая им ниобий из двойного окси-фторнда при 900 С. Этот метод был подробно изучен О. П. Кол-чиным и Н. П, Чувелевой [40.0]. Он позволяет получать порошок металлического ниобия чистотой 98,9—99,2%, пригодный для переработки в ковкий металл. [c.159]

Для получения особо чистых металлов применяется метод термической диссоциации хлоридов или йодидов особенно много внимания уделяется в последнее время йодидному методу, заключающемуся в том, что в эвакуированный сосуд вводят йодид тантала или ниобия. При нагревании происходит диссо-циацня йодида и металл оседает на раскаленной электрическим током (1200—1400 С) вольфрамовой ити. Подробности этого метода обсуждаются во многих статьях, в частности в сборнике [325] и в статье Д. М. Чижикова и А. М. Гринько [402], в которой указывается, что для получения металлического ниобия следует исходить из трийодида, поддерживая температуру сосуда между 400 и 600° С, а температуру нити — между 1300 и [c.159]

Сложнее обстоит дело с синтезом карбонилов ниобия, тантала и протактиния. В 1959 г. Р. Пруетт и др. [17, 131] запатентовали метод получения карбонилов ниобия N 2 (СО) 12 и тантала Ta2( O)i2 взаимодействием соответствующих хлоридов с окисью углерода с использованием металлического натрия и дифенила в диглиме. Процесс проводился при 25—70 °С и 35—70 ат окиси углерода. Попытки других исследователей синтезировать карбонилы ниобия и тантала этим методом к успеху не привели. Последнее замечание не должно ставить под сомнение возможность синтеза Nb2( O)i2 и Ta2( O)i2, который подсказывается существованием соединений типа [Na ( eHi403)2][Nb (СО)в] и [Ыа(СвНиОз)12][Та(СО)в]. [c.66]

Окситрихлорид ниобия NbO lg. Лишь немногие соединения ниобия привлекли к себе столь серьезное внимание технологов и доставили им так много неприятностей, как оксихлорид ниобия (V) NbO lg. Розе ошибочно принял это соединение за низший хлорид ниобия [140]. Оно образуется как нежелательный побочный продукт в большинстве методов получения пентахлорида ниобия из его пятиокиси. При хлорировании металла сухим хлором это соединение может появиться как примесь, поскольку в большинстве промышленных сортов металлического ниобия содержатся следы растворенного кислорода. Оксихлорид ниобия образуется при нагревании аддуктов пентахлорида ниобия с эфиром [54], а также при взаимодействии пентахлорида с другими кислородсодержащими соединениями, например с сульфоксидами [19], замещенными фосфинами или арсинокси-да.ми [113]. [c.88]

Известно, что металлические ниобий и тантал могут быть переведены в раствор путем обработки кислотами или путем их предварительного окисления и сплавления полученных пятиокисей с пиросульфатом калия с дальнейшим выщелачиванием плава винной или лимонной кислотами. В нашей работе были использованы оба пути. Каждый из них имеет преимущества и недостатки. Наиболее слабым местом в нервом методе (растворение металлических ниобия и тантала в смеси НГ и НКОз с последующим упариванием раствора с Н2304) является возможность потери сурьмы эти потери, как показали опыты с радиоактивным индикатором, в принятых нами условиях про- [c.82]

Тантал, как и ниобий, может быть получен в форме компактного металла из металлического порошка, а также восстановлением или термической диссоциацией некоторых соединений. Наиболее важные методы получения тантала электролиз расплавленной смеси КгТаР,, TajOs, КС1 и KF натрийтермическое восстановление КгТаР, восстановление Ta ls натрием, магнием или водородом. [c.53]

Г. И. Фридрихом и Г. Миером предложен метод получения порошков тантала и ниобия высокой чистоты посредством операции гидрирования—дегидрирования [12]. Слиток тантала и ниобия очищают от поверхностных загрязнений травлением в плавиковой кислоте, промывают, сушат в вакууме 10 мм рт. ст. при температуре 800—1400° С, а затем подвергают гидрированию. Процесс проводят в индукционной печи при постоянном давлении водорода 300— 400 мм рт. ст., постепенно снижая температуру от 1000—1200 до 20° С с выдержками по нескольку часов в интервалах 600—1000, 200—500 и 60—120° С. Продукт гидрирования представляет собой крупку с размерами гранул 0,2—5 мм. Ее подвергают размолу в шаровой мельнице до получения порошка дисперсностью 150л(к. Порошок отмывают от примесей железа в слабом растворе соляной кислоты, а затем дегидрируют в высоком вакууме ( 10 мм рт. ст.) в диапазоне 600—1200° С. Продукт дегидрирования — металлический порошок тантала или ниобия высокой частоты. [c.92]

Второй метод получения чистой металлической поверхности заключается в распылении металлической проволоки или нити при высокой температуре в течение короткого промежутка времени. Этот метод широко используется для вольфрама, тантала, ниобия и рения, а также молибдена, никеля и платины, хотя остается сомнительным, чтобы при распылении трех последних металлов можно было удалить все примеси. Недавно [2] атомарно чистая поверхность кремния получена нагреванием при 1550 К в высоком вакууме. 1 аспыление вольфрама проводят примерно при 2300К. Плавление и деструкция нитей из других металлов с более низкими точками плавления происходят уже при температурах более низких, чем необходимые для удаления примесей. Температуру, требуемую для соответствующей очистки, можно записать как 20АН) К, где АН — энергия связи примеси в килокалориях на моль [1101. Преимущество этого метода состоит в том, что чистую поверхность нити можно по желанию регенерировать и можно приготовить нити-монокристаллы. [c.124]

Ниобий и водород. Ниобий относится к числу металлон, способных образовывать с водородом гидриды. Гидрид ниобия может быть получен различными методами восстановлением ВОД01РОДОМ соединения НЬОСЬ нагреванием тонкого порошка металлического ниобия при высокой температуре в атмосфере водорода. Гидрид ниобия, полученный этими способами, отвечает по составу формуле МЬН и представляет собой порошок темносерого цвета. [c.354]

Наиболее распространено катодное распыление металлов в вакууме. Так, в атмосфере аргона, получают металлические зеркальные покрытия. В окислительной среде, при возбуждении тлеющего разряда в кислороде, когда разрядное пространство становится высокоактивной средой, поверхность изделий, расположенных на некотором расстоянии от катода, покрывается пленкой окисла. Данный метод известен в литературе как метод получения пленок реактивным распылением. Так могут быть получены пленки окислов алюминия, кремния, тантала, ниобия, вольфрама, циркония, скандия и других металлов [11, 112—114]. Основное преимущество данного метода — возмол<ность получения пленок, состав которых отвечает термически и химически устойчивым соединениям. Кроме того, адгезия пленок из окислов к поверхности стекла и их твердость значительно выше, чем у пленок, состоящих из сульфидов или фторидов, получаемых методом термического испарения. Методом реактивного распыления целесообразно получать тонкие интерференционные светоделительные, просветляющие и защитные пленки на деталях оптических приборов, предназначаемых для работы в условиях повышенной влажности и температуре > 30° С. Однако метод катодного распыления не применим для стекол, содержащих в своем составе большое количество окислов свинца. Например, образование пленок Si02 на поверхности деталей из стекол типа тяжелых флинтов сопровождается отчетливым потемнением стекла [113]. Причинами этого считают электронную и ионную бомбардировку, облучение стекла ультрафиолетовой радиацией, в результате чего окислы свинца восстанавливаются до металлического свинца. При этом замечено большее петемнение стекол при распылении кремния по сравнению с [c.19]

Для получения нитрида ниобия использованы два метода переработка газообразного хлорида ниобия и переработка частичек металлического ниобия, взвешенных в потоке плазмы. В хлоридпом методе применены два варианта — восстановление водородом в СВЧ-плазме азота и взаимодействие с аммиаком в ВЧИ-плазме азота. [c.300]

Алюмотермией получают феррованадий, феррониобий и ферротантал. Чистый металлический ванадий может быть попучен методом восстановления У Об кальцием в стальной бомбе. Образующиеся частицы металлического ванадия после промывки сплавляются в слиток в вакуумной печи. Полученный таким образом металл содержит до 99,9% ванадия и обладает хорошей пластичностью. Ниобий и тантал можно получить термическим разложением пентаиодидов или пентахлоридов при 2000 С или восстановлением металлическим натрием или калием. [c.371]

Металлический кальций применяют в металлургии, используя метод кальцнйтер-мни для получения чистых бериллия, ванадия, циркония, ниобия, тантала и других тугоплавких металлов, а также вводя его в сплавы меди, никеля и специальные стали для связывания примесей серы, фосфора, углерода. Его применяют также для очистки благородных газов от кислорода н аз га, с которыми кальций энергично взаимодействует. Кальций и барий используют как вещества (геттеры), служащие для поглощения газов и создания глубокого вакуума в алектронных приборах. [c.299]

I. По методу, предложенному В. Р. Георге и Д. В. Газельденом [11], гидрирование порошков тантала и ниобия применяют с целью последующего получения порошков этих металлов. Слитки из тантала или ниобия выдерживают в атмосфере водорода в температурном интервале 400—500° С до полного насыщения водородом. Охлаждение слитков проводят со скоростью, обеспечивающей самопроизвольное их разрушение. Возможно предварительное рафинирование слитка от кислорода, которое осуществляется нагреванием в атмосфере водорода при температуре до 1000° С и быстрым охлаждением до 500—600° С. Крупные куски разрушенного слитка подвергают повторному гидрированию. Процесс гидрирования ведут в посеребрян-ных металлических тиглях с полыми охлажденными стенками. [c.92]

ГАЗОФАЗНЫЕ ПОКРЫТИЯ - покрытия, образующиеся вследствие взаимодействия паров летучих соединений металлов и неметаллов с поверхностью нагретых изделий вид защитных покрытий и покрытий спец. назначения. При формировании Г. п. происходит разложение или восстановление паров летучих соединеню с образованием твердофазных и газообразных продуктов. Твердофазные продукты оседают на поверхности изделия, образуя покрытие, а газообразные продукты, как правило, непрерывно удаляются. Газофазным осаждением наносят металлы (в особенности тугоплавкие), их сплавы, металлиды, некоторые кислородсодержащие и бескислородные тугоплавкие соединения, покрытия на основе окислов, карбидов, боридов, нитридов, силицидов, кера-мико-металлических материалов. Наряду с покрытиями на основе материалов высокой чистоты этим методом получают стехиометрические соединения, выращивают эпитаксиальные слои (см. Эпитаксия), монокристаллы. Различают процессы создания Г. п. высокотемпературные (т-ра выше 800° С) и низкотемпературные (т-ра ниже 600— 800° С). При высокотемпературном процессе образование Г. п. происходит вследствие термического разложения паров неорганических соединений, гл. обр. фторидов, хлоридов, бромидов и йодидов. Для получения покрытий в виде сплавов смешивают пары хим. соединений нескольких металлов. При нанесении тугоплавких соединений используют смесь пара, в к-рую наряду с галогенидами металлов вводят добавки, содержащие (в соответствии с получаемым соединением) углерод, азот, бор, кислород или кремний. Высокотемпературный процесс покрытия изделий ниобием из его йодида осуществля- [c.245]

Наряду со спеканием компактный вольфрам высокой плотности получают также методами осаждения из газовой фазы, электрохимическим и плазменным осаждением, дуговой, в том числе гарннссажной, и электронно-лучевой плавками, выращиванием монокристаллов в специальных кристаллизационных аппаратах с использованием электронного и плазменного нагревов (электронно-лучевая зонная плавка, плазменно-дуговая плавка). Плавка вольфрама в дуговых и электронио-лучевых печах обеспечивает эффективную очистку от примесей и получение крупных заготовок массой до 3000 кг, предназначенных для изготовления листов, профилей, труб и других изделий методами фасонного литья, прессования, прокатки. Для измельчения зерна с целью повышения технологической пластичности применяют модификаторы и раскислителя (например, карбиды циркония, ниобия и т. д.), а также гарниссажную плавку с разливкой металла в изложницу. Для снижения содержания примесей и одновременно создания более мелкозернистой структуры используют дуплекс-процесс электронно-лучевая плавка+электродуговая плавка Наиболее глубокая очистка от примесей реализуется при выращивании монокристаллов вольфрама. При этом у вольфрама появляются особые свойства, присущие только монокристаллическому состоянию, в частности анизотропия свойств, более высокая по сравнению с поликристаллами эрозионная стойкость, высокая устойчивость к расплавам и парам щелочных металлов, к термоциклированию, облучению, лучшая совместимость со многими неорганическими, в том числе металлическими, материалами и т. д. [c.398]

Исследованию окисления высших силицидов ниобия, тантала, молибдена и вольфрама посвящено значительное число работ. Механизм окисления дисилииидов ниобия и тантала отличен от такового для дисилицидов молибдена и вольфрама. Это различие вызвано тем обстоятельство м, что- высшие окислы молибдена и вольфрама обладают высокой упругостью пара при повышенных температурах. Этот фактор влияет на состав фаз, образующихся при окислении указанных веществ. Кинетика окисления силицидов переходных металлов в значительной мере зависит от способа их получения. Как правило, материалы, полученные методом порошковой металлургии, окисляются быстрее, нежели полученные путем сквозного вакуумного силицирования тонких металлических пластин в порошке элементарного кремния [72], [c.230]

Из-за высокой температуры плавления ниобия (2427° С) получение гомогенных уран-ниобиевых сплавов методом индукционной плавки затруднительно. Сплавы с 10 вес. % ниобия были получены в виде слитков диаметром 178 мм и весом 444 кг. Для переплавки сплавов, содержащих около 0,03% углерода, могут быть использованы графитовые тигли с покрытием из ВеО — BeS04, даже если температура разливки составляет 1704° С. Ниобий вводился в виде металлического порошка. Однако распределение ниобия в сплаве очень неравномерно, и можно полагать, что состав отдельных участков слитка будет отличаться на 1 %. [c.442]